JPH04318418A - 磁気式エンコーダ信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気式エンコーダ等の
信号処理回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気式エンコーダの信号処理回路
を図３に示す。図において、１はブリッジ構成された素
子、２は増幅回路、３はコンパレータ、４は電源、５は
基準電圧である。動作は以下の通りである。

【０００３】ＭＲ素子は、外部磁界の強弱の変化に従っ
てその抵抗値が変わる。そこで、ＭＲ素子１の４本のＭ
Ｒ素子を、上下、対角にてそれぞれ電気角で１８０度ず
らして空間的に配置すると、ブリッジ構成されたＭＲ素
子の中間端子には、正弦波状の信号でかつ正相と逆相の
信号が発生する。そこで、この微弱な信号を増幅器２で
増幅し、コンパレータ３にて、基準電圧５と比較し、コ
ンパレータ３の出力より、ロジック的な信号が得られる
。

【０００４】実際の増幅器２の回路構成を図４に示す。 図において図３と同一符号の物は同一物を示す。動作の
概略は次の通りである。

【０００５】トランジスタ６、７は差動増幅器を構成し
、ダイオード８とトランジスタ９は、カレントミラー回
路を構成する。一方、トランジスタ１２と電圧源１３に
て定電流源を構成し、差動増幅器の電流源となる。トラ
ンジスタ１０は、電圧源１３とトランジスタ１１にて構
成される定電流源を負荷とし増幅が行なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、入力信号として過大なものが入ってくると、プ
ラス側の過大入力に対しては、トランジスタ１１が、一
方、マイナス側の過大入力に対しては、トランジスタ１
０がそれぞれ飽和するという現象がある。これらの場合
の出力波形のタイミング図を図５に示す。図においては
、プラス側の過大入力の場合を示している。図中（１）
は理想的な出力波形であるがトランジスタが飽和現象か
ら回復するまでには、図中（２）のｔｄの遅れ時間をと
もなうことから、増幅器２の出力は図中（２）の〔Ａ〕
から〔Ｂ〕になり、コンパレータ３からの出力波形のパ
ルス幅が図中（３）のｔｄだけ変化してしまう。 以上の様にして出力波形のデューティーが変化したり、
出力パルスの立上り、立下りのタイミングがずれてしま
うという問題点を有する。

【０００７】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するもので、その目的とするところは、入力信号の強弱
の変化に対し、出力パルスのデューティー及び立上り、
立下りのタイミングの安定した磁気式エンコーダ信号処
理回路を提供するところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気式エンコー
ダ信号処理回路は、ブリッジ構成されたＭＲ素子を電源
と接地電位に接続し、中間端子を差動増幅器の入力に接
続し、差動増幅器の２つの出力を、コンパレータの入力
端子に接続したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の上記の構成によれば、ＭＲ素子からの
信号を差動増幅器にて増幅し、差動増幅器のバランス出
力をそのままコンパレータに入力することによって、ト
ランジスタの飽和現象の発生を無くし、バランスのとれ
た出力をコンパレータの入力とすることによって、温度
特性、対電圧特性を良好にするものである。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例における磁気式エン
コーダ信号処理回路の回路図である。図において、図３
、図４と同一符号の物は同一物を示し同一の動作を行な
う。図において、１４、１５は抵抗器である。動作は以
下の通りである。

【００１１】トランジスタ６、７は差動増幅器を構成す
る。そして、負荷抵抗として抵抗器１４、１５が接続さ
れている。この増幅器の出力は、抵抗器１４、１５の両
方から得られ、正相と逆相でかつ直流的にバランスのと
れたものとなる。これらの出力をコンパレータ３に入力
し、コンパレータ３の出力よりロジック的な出力が得ら
れる。

【００１２】ここで、ＭＲ素子１からの入力が過大な場
合の動作を考える。例えば、トランジスタ６、７のベー
ス入力において、トランジスタ６のベース側の方が高く
なるような過大入力の場合には、トランジスタ６がカッ
トオフし、トランジスタ７が導通するという状態になり
、トランジスタ１２と電圧源１３にて構成される定電流
源から供給される電流は、すべてトランジスタ７に流れ
ることになる。この時に、トランジスタ７のコレクタエ
ミッタ間電圧が最小になることから、抵抗器１５の定数
の値をトランジスタ７のコレクタエミッタ電圧が、トラ
ンジスタのコレクタエミッタの飽和電圧以下にならない
ように設定することによって、トランジスタの飽和現象
を防止することが出来る。

【００１３】図２は本発明の一実施例における磁気式エ
ンコーダ信号処置回路の回路である。図において、図１
、図３、図４と同一符号の物は同一物を示し同一の動作
を行なう。図において、１６、１７はトランジスタ、１
８はトランジスタ、１９は電圧源、２０、２１は抵抗器
である。動作は以下の通りである。

【００１４】トランジスタ１６、１７は差動増幅器を構
成する。そして、負荷抵抗として抵抗器２０、２１が接
続されている。さらに、トランジスタ６、７も差動増幅
器を構成する。そして、負荷抵抗として抵抗器１４、１
５が接続されている。この差動増幅器２段で構成された
増幅器２の出力は、コンパレータ３に接続されコンパレ
ータ３の出力よりロジック的な出力が得られる。

【００１５】図１と異なる点は、差動増幅器が２段接続
されていることから、増幅器２の増幅度が高くなり、小
さい入力信号にも対応出来ることである。

【００１６】なお、ＭＲ素子１からの入力が過大な場合
の動作については、図１の場合と同様であり、図１の差
動増幅器がＰＮＰトランジスタで構成されているのに対
し、図２の場合の初段の差動増幅器がＮＰＮトランジス
タで構成されている点が異なっているのみである。また
図のトランジスタ６、７で構成される次段の差動増幅器
のトランジスタ６、７が飽和現象を発生しないようにす
る方法は、初段の差動増幅器の場合と同様であるが、さ
らに、次段の差動増幅器のトランジスタ６、７のベース
とベースの間に、２本のダイオードを順逆両方向の並び
で、並列接続したリミッターを接続することによって、
その飽和防止出来る範囲を拡げることが出来る。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば増幅
回路を差動増幅器のみで構成することによって、トラン
ジスタの飽和現象が発生しなくなり、飽和によるデュー
ティーの変化及び出力パルスの立上り、立下りのタイミ
ングのずれは発生しなくなる。

【００１８】また、差動出力をコンパレータの入力とす
ることによって温度特性、対電圧特性を良好にするとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における磁気式エンコーダ信
号処理回路の回路図。

【図２】本発明の一実施例における磁気式エンコーダ信
号処理回路の回路図。

【図３】従来の磁気式エンコーダの信号処理回路のブロ
ック図。

【図４】従来の磁気式エンコーダの信号処理回路の回路
図。

【図５】磁気式エンコーダの信号処理回路の出力波形を
示すタイミング図。

【符号の説明】

１　　ブリッジ構成されたＭＲ素子 ２　　増幅器 ３　　コンパレータ ６、７、１６、１７　　トランジスタ １４、１５、２０、２１　　抵抗器 ４、１３、１９　　電圧源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブリッジ構成されたＭＲ素子を電源と接地
   電位に接続し、中間端子を差動増幅器の入力に接続し、
   差動増幅器の２つの出力を、コンパレータの入力端子に
   接続したことを特徴とする磁気式エンコーダ信号処理回
   路。